北京交通大學物理學 凝聚態 理論物理 光學 培養方案

2022-11-27 07:39:07 字數 3895 閱讀 3298

物理學(***碼:0702;授予理學碩士學位)

一、培養目標

1、較好地掌握馬克思主義基本理論,樹立愛國主義和集體主義思想,遵紀守法,具有較強的事業心和責任感,具有良好的道德品質和學術修養,身心健康;

2、在本學科上掌握堅實的基礎理論和系統的專業知識,具有從事科學研究或獨立擔任專門技術工作的能力;

3、比較熟練地運用一門外國語。

二、學科、專業及研究方向簡介

物理學是研究物質的結構、相互作用和運動規律以及它們的各種實際應用的科學。它是自然科學的基礎,是近代科學技術的主要源泉。

物理學是一門基礎學科。在物理學研究過程中形成和發展起來的基本概念、基本理論、基本實驗手段和精密測量方法,不但成為其它學科諸如天文學、化學、生物學、地學、醫學、農業科學和計量學等學科的組成部分,還推動了這些學科的發展。物理學還與其它學科相互滲透,產生了一系列交叉學科,如化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理、天體物理等。

物理學也是各種技術學科和工程學科的共同基礎。在近代物理發展的基礎上,產生了許多新的技術學科,如核能與其它能源技術,半導體電子技術,材料科學等,從而有力的促進了生產技術的發展和變革。19世紀以來,人類歷史上的四次產業革命和工業革命都是以對物理某些領域的基本規律認識的突破為前提的。

當代,物理學科研究的突破不斷導致各種高新技術的產生和發展,從而在近代物理學與許多高科技學科之間形成一片相互交疊的基礎性研究與應用性研究相結合的寬廣領域。物理學科與技術學科各自根據自身的特點,從不同的角度對這些領域的研究,既促進了物理學的發展和應用,又促進了高科技的發展和提高。

通常根據研究的物質運動形態和具體物件不同,物理學可主要分為如下幾個二級學科:理論物理、粒子物理與原子核物理、原子與分子物理、凝聚態物理、等離子體物理、聲學、光學以及無線電物理,本專業的主要涉及光學、凝聚態物理和理論物理三個二級學科十學科方向。

主要研究方向及其內容:

1).光資訊儲存與顯示(光學)

x射線影像儲存材料和電子俘獲光儲存材料的製備、效能、儲存機理及其應用的研究;有機、無機電致發光材料的製備、傳輸機制、激發態過程的機理及其顯示器件的研究。

2).光電子材料與器件及物理(光學)

主要是研究半導體材料、稀土材料和有機材料的製備、結構、光學性質和電學性質,以及由這些材料製備的發光二極體、電致發光器件、顯示器、儲存器件、雷射二極體、光電探測器、開關器件、薄膜電晶體等光電子器件。研究這些材料和器件的新工藝、新技術以及它們的應用。

3).雷射與光電檢測技術(光學)

主要研究各種雷射與光電檢測方法、技術及其應用,包括雷射干涉測量技術、光電感測技術、雷射超聲技術、雷射都卜勒振動檢測技術、紅外檢測技術、雷射掃瞄測量技術及微奈米測量技術等。此外常規的無損檢測手段中光電技術的使用也是本領域的研究內容之一。

4).光資訊傳輸與光訊號處理(光學)

研究光在各種光纖和各種光波導中的傳輸特性,以及由它們構成的光纖通訊系統與光纖感測系統。包括導波光學、非線性光纖光學、光纖通訊系統;以及利用光纖構成的感測系統,比如電壓、電流、氣體等感測器和智慧型蒙皮、分布感測系統、生物光纖感測器等。並涉及到全光網路、全光訊號處理等方面的研究課題。

5).光物理(光學)

將現代光學的方法和技術引入凝聚態物理和材料科學中去,研究光與物質相互作用的現象和機理,包括雷射物理、光子晶體、非線性光學、量子光學、雷射光譜學等方面及其在生物系統中的應用。薄膜材料的生長與光學效能表徵、光子晶體材料效能與應用、雷射光譜技術與應用、光在生物體中的傳輸與oct測試技術等為主要研究內容。

6).稀土物理(凝聚態物理)

本方向研究凝聚態物質中稀土離子的能級和激發態過程。當前研究的主要方向是稀土離子高能激發態的結構,輻射躍遷,無輻射躍遷,電子--聲子偶合,組合混雜,真空紫外激發的稀土發光材料中的物理問題。

7).奈米結構與低維物理(凝聚態物理)

低維體系是研究小空間尺度的新的物理效應,已成為凝聚態物理最活躍和最富有生命力的重要前言領域之一,它與物理、化學、生物、醫藥學、材料、電子學、光電子學、磁學、能源和環境等多學科交叉,該體系的能帶可人工剪裁性、表面介面效應、量子尺寸效應、隧穿效應等賦予它許多原來三維固體不具備的、內涵豐富而深刻的新現象、新效應、新規律,並廣泛地被用來開發具有新原理、新結構的固態電子、光電子器件。

8).固體發光(凝聚態物理)

固體發光是固體光學的乙個重要組成部分,它是物體將吸收的能量轉化為光輻射的過程。它主要包括:光致發光、陰極射線發光、高能射線發光、電致發光和生物發光等。

固體發光有很多重要的應用,例如:照明光源、陰極射線等各種發光顯示器、高密度光儲存材料、核輻射探測等。近年來固體光學又有很多新的發展,諸如有機電致發光、多孔矽、低維體系、量子剪裁等。

本研究方向瞄準學科前沿,主要開展了無機及有機電致發光材料及機理、發光儲存材料及機理、上轉換材料及機理等諸多有特色的研究工作。

9)量子資訊與量子計算(理論物理)

量子資訊與量子計算是量子力學與資訊科學相結合的產物,它以微觀體系的量子態作為資訊載體,利用量子力學原理對資訊進行操作和傳輸,它是發展新原理計算機和全新保密通訊的基礎,有望推動量子理論在深層次的科學研究中取得重大突破。量子資訊學包括量子密碼術、量子通訊、量子計算機等幾個方面,近年來在理論和實驗上都取得了重大的突破。主要研究方向:

(1) 基於腔qed和固態超導約瑟芬結的量子計算和量子態操控;(2) 超冷原子玻色-愛因斯坦凝聚氣體的量子關聯性質;(3)基於光量子態的高精密測量和量子計量。

10).凝聚態理論與材料計算(理論物理)

理論物理的乙個重要分支是凝聚態物理中的量子多體理論,它是應用現代多體理論和量子場論研究凝聚態物理中的新現象、揭示新現象中的物理本質。當前研究的主要方向:計算凝聚態物理,強關聯電子系統和介觀體系中的物理問題;低維量子系統中的電聲相互作用和量子輸運理論,以及非費公尺液體、自旋輸運和mott相變等。

三、培養方式及學習年限

1、培養方式

碩士生的培養方式為導師負責制,課程學習和科學研究可以相互交叉。課程學習實行學分制,要求在第一學年修滿所要求的學分。

2、學習年限

全日制碩士學位研究生的學習年限一般為2.5年,在此基礎上實行2至3年的彈性學制。非全日制碩士研究生的學習年限一般不超過4年。

四、課程設定與學分

實行學分制,學分要求應修最低學分為28學分。學位課17學分(公共課5學分,基礎課不少於4學分,專業基礎課不少於8學分),非學位課11學分(必修環節3學分,任選課不少於8學分(專業選修不少於4分))。補修課程(對本科非本專業的研究生,應由導師指定補修若干門本專業本科主幹課程。

當本科非本專業的研究生較多時,各學科可指定若干門主幹課程集中開設。)

課程學時與學分,專業課每門課程原則上不超過2學分,每學分對應16學時。公共外語課每學分對應30學時,公共政治類課每學分對應18學時。課程教學一學年分為四個時間段安排,每學期分為上半學期與下半學期,課程學習一般應在0.

75學年時間內完成。

具體課程設定見附表。

五、科學研究及學位**要求

為體現分層次、分型別培養的指導思想,對碩士研究生的科學研究及學位**工作的要求,可分學術型、應用型和複合型制定,重視應用型和複合型人才的培養。學位**階段的各環節包括:

1、 **工作計畫及選題報告

碩士研究生學位**選題要密切結合本學科發展或經濟建設和社會發展的需要,一般應在第一學年末完成。

2、 **答辯等環節和要求

碩士生一般要用一年時間完成學位**。**答辯一般應在第四學期末進行。碩士研究生在申請學位**答辯前,應在學術刊物上公開發表(或接收)至少一篇學術**。

附課程設定表:碩士研究生課程設定的基本框架(總學分不低於28.0分)

附註一:對本科非本專業的研究生,應補修由導師指定的若干門專業主幹課程。當本科非本專業的研究生較多時,各學科可指定若干門主幹課程集中開設。

備註:1.前沿講座:要求碩士研究生在第1、2學期間必須參加至少8次學院組織的學術報告活動,主要內容是國際國內最新科技發展動態系列講座和研究討論會,以及本學科、本專業發展綜述報告和中期研究報告等。

2.文獻綜述:必須明確寫出本人對課題的研究背景,研究進展,國內外研究現狀,研究意義的了解情況以及自己的看法,而且對上述內容的了解必須盡可能的詳盡,在第二學期末前完成。

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